Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Computer Methods in Materials Science

2 2009

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: human vascular system

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Numerical Study of a Flow in the Cerebral Arterial Circle

Obidowski D., Jozwik K., Reorowicz P.

Computer Methods in Materials Science

2009

Vol. 9, No. 1

79-84

Blood is supplied to the brain by two internal carotid and two vertebral arteries. These arteries join to form the cerebral arterial circle (also called the Circle of Willis or CoW). This unique arrangement of human vessels ensures blood supply to the brain despite of any pathology in the geometry of arteries supplying the brain. Computed Tomography was used in this case for imagining the CoW as well as the arteries supplying it. The images obtained during the test were used to develop numerical model of one particular patient?s vessels geometry. Finally, with the use of numerical methods it is possible to simulate a realistic flow within the region where no other method can be used and thus one can analyze an influence of the pathological narrowing onto the cerebral perfusion. Using Computed Tomography large series of two-dimensional X-ray images were taken along the patient's axis during one test. The distance between single images is 0.6 mm. Vessels as they are soft tissues have to be visualized by contrast. Having these images, a three-dimensional path of the single artery was studied and its geometry was generated in CAD software (SolidWorks). Then, 3D mesh was generated using CFX Mesh code. Numerical experiment was carried out for different velocities within the physiological range. Blood was modeled as a Newtonian fluid.

Głównymi tętnicami dostarczającymi krew do mózgu są dwie tętnice szyjne wewnętrzne oraz dwie tętnice kręgowe. Naczynia te łączą się w jamie czaszki tworząc koło tętnicze mózgu (koło Willisa). Układ ten ma za zadanie zapewnienie prawidłowego ukrwienia mózgu bez względu na zmiany patologiczne w geometrii naczyń zasilających mózg. W pracy tej posłużono się komputerową tomografią,jako sposobem obrazowania naczyń krwionośnych. Zastosowanie obrazów z TK pozwoliło na zbudowanie modelu numerycznego koła Willisa dla indywidualnego przypadku danego pacjenta. W chwili obecnej posługując się metodami numerycznymi możliwe jest odtworzenie rzeczywistego przepływu w obszarze, jak i zbadać wpływ anomalii w budowie na ukrwienie mózgu. Podstawą do zbudowania modelu były serie obrazów pozyskanych w czasie badania badania z wykorzystaniem tomografii komputerowej. W metodzie tej generowany jest obraz 2D na płaszczyznach prostopadłych do głównej osi pacjenta. Płaszczyzny oddalone są od siebie o 0,6 [mm]. Dla uwidocznienia naczyń krwionośnych, które są tkanką miękką, dodano środka kontrastowego. Na podstawie tych obrazów odwzorowano trójwymiarową ścieżkę osi każdego z kanałów. Kolejnym etapem było przeniesienie danych do programu SolidWorks. Następnie wygenerowana została siatka przestrzenna, do wykonania której wykorzystano oprogramowanie CFX Mesh. Symulacje przeprowadzone zostały dla różnych charakterystycznych wartości prędkości z zakresu prędkości fizjologicznych występujących w układzie krwionośnym. Krew została zdefiniowana jako ciecz Newtonowska.

Numerical Analysis of an Influence of a Vertebral Arteries Joint Angle Change on Blood Flow

Jozwik K., Obidowski D., Pogorzelski M.

Computer Methods in Materials Science

2009

Vol. 9, No. 1

72-78

Cerebral circulation can be regarded as the most important element of blood circulation. Total ischemia of neurotic cells, lasting longer than a few minutes, is irreversible in its consequences and results in their death. Due to that fact, blood must constantly be delivered to this region of human body. The primary system of brain blood supply consists of independent systems of two carotid and vertebral arteries. Vertebral arteries join into a basilar artery. This joint has a specific character as only 2% of all nodes are vessel joints. Moreover, due to its spatial shape, various diameters of inner vessels, various lengths as well as various joint angles, becomes an area of interesting research. Because of a lack of opportunity in direct diagnosis of this area, numerical experiments on average combinations of geometric models have been carried out. To carry out these investigations two 3D models of artery system differing in the value of a joint angle of vertebral arteries and basilar artery, starting with the aortic ostium and finishing with the basilar artery have been generated. At the inlet to the system three different velocities of the liquid modeling blood have been applied one by one. The results of the simulation indicate the way the joint angle and velocity change at the inlet influences the character and velocity of the flow in the area under analysis. Also, they clearly show which angle would be better from the view point of the flow haemodynamics.

Krążenie mózgowe można uznać za najważniejszy element krążenia krwi. Całkowite niedokrwienie komórek nerwowych trwające dłużej niż kilka minut jest nieodwracalne w skutkach i powoduje ich obumieranie. W związku z tym, krew musi być nieustannie dostarczana do tego regionu ludzkiego ciała. W skład głównego systemu zasilania mózgu w krew wchodzą niezależne układy dwóch tętnic szyjnych oraz kręgowych. Tętnice kręgowe łączą się tworząc tętnicę podstawną. Zespolenie ma osobliwy charakter, gdyż tylko 2% wszystkich węzłów naczyniowych stanowią połączenia naczyń. Ponadto, ze względu na przestrzenny kształt, różne średnice wewnętrzne i różne ich długości jak również różne kąty zespolenia stanowi ono interesujący obszar badań. Ze względu na brak bezpośredniej możliwości diagnostyki tego obszaru, przeprowadzono badania numeryczne na uśrednionych wariantach geometrycznych modelu. Do ich przeprowadzenia zostały wygenenrowane dwa modele 3D układu tętnic, różniących się wartością kąta zespolenia tętnic kręgowych w tętnicę podstawną, począwszy od aorty, kończąc na tętnicy podstawnej. Na wlocie do układu zadawane były kolejno trzy różne prędkości płynącego czynnika modulującego krew. Uzyskane wyniki symulacji pokazały jak zmiana kąta zespolenia i prędkości na wlocie wpływa na charakter i prędkość przepływu w badanym rejonie, który kąt byłby lepszy ze względu na hemodynamikę przypływu.